后张法预应力空心板梁张拉施工方案.docx

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后张法预应力空心板梁张拉施工方案

后张法预应力砼张拉施工方案

第一章、工程概况

一、工程概况

项目

内容

备注

结构类型

预应力钢筋混凝土空心板梁桥

建设地点

甘肃省天祝县天堂乡

使用功能

二级公路桥

桥梁结构

总长167m（3.5m+20*8m+3.5m）；总宽:

0．3m（安全带）+2．0m（人行道）+10m（桥面净宽）+2．0m（人行道）+0.3m（安全带）=14.6m；

桥台顶标高

相对标高2274.35m（以0号桥台台帽顶标高为准）

台帽高1.3m

桩基础

该工程为机械成孔桩基础，采用冲击钻钻孔，桩深20m-22m，桥台桩径为1.2m、桥墩桩径为1.4m，桩基础混凝土采用C25。

桥台

桥台采用桩基础，桩基础采用C25混凝土，台帽采用C30混凝土浇筑。

桥墩

桥墩采用C25现浇钢筋混凝土

预制梁板

采用后张法预应力空心梁板，共72片，采用C50混凝土。

桥面

桥面铺装采用15㎝厚C50混凝土。

栏杆

栏杆立柱为石雕，正面雕刻花纹。

其他

桥面纵坡0.4%、桥面横坡1.5%。

引道

总长83米，结构：

20cm（砂砾垫层）+20cm水泥稳定基层+5cm沥青面层

二、气象、水文、地质概况

1、气象资料

天祝县属大陆性高原气候，除南部一些河谷属温带半干旱气候外，大部分地区属寒冷半干旱和半湿润气候，气温低，无霜期短，天气多变。

年平均气温-0.2℃，全年无霜期仅130天，日照时数2500-2700h。

冻土深度在1.8-2.0m。

区域气候复杂多变，常有冰雹、干旱、霜冻和春季风雪等灾害发生。

该桥所在区域地势北高南低，属高山峡谷地带，气候温和，风景优美。

境内海拔2246-3436m之间，有拉尔加根和尕尔晓达坂大山。

年均气温3.6℃，年均降水量480mm，相对无霜期135天；

2、水文资料

该桥属于大通河流域。

境内大科什旦河和小科什旦河在峡口回合后称为朱岔河，经过朱岔川注入大通河。

大通河属黄河二级支流，是湟水流域最大的支流，发源于青海省天浚县托莱南山，流经青、甘两省八个县（市），在青海民和县享堂镇注入湟水，干流全长561km，流域面积1.513万km2,年径流量29亿立方米，年均流量92立方米每秒，最大流量1490立方米每秒，最小流量为3.80立方米每秒。

该流域属丰水地区，工农业用水量相对较小。

项目区天堂测站相应流量为43.7立方米每秒。

百年一遇洪峰流量为1290立方米每秒，区内河谷狭窄，纵坡度较大，水流急，受降水量影响河水位和流量变化较大，成为地下水丰富的补给源。

三、结构概况

1、设计荷载：

公路—Ⅱ级；人群3.45KN/m2.

2、设计车速：

40Km/h。

3、桥长：

3.5m+20*8m+3.5m=167m。

4、桥梁宽度：

0.3m+2.0m（人行道）+10.0m（桥面净宽）+2.0m（人行道）+0.3m=14.6m

5、设计洪水频率：

1/100

6、地震：

基本烈度8度，按8度设防。

7、主要材料：

1）、混凝土：

上部20米空心板梁C50混凝土

盖梁、桥墩、桩基础、桥头搭板C30混凝土

桥台C30混凝土

桩基础C25混凝土

桥面铺装层15㎝C50混凝土

第二章预应力施工部位及主要技术参数

一、施工部位

预制预应力空心板梁，梁高为0.95m，单跨跨径20m。

预应力混凝土空心板梁共采计72片，边梁16片，梁宽度1.57m；中梁56片，梁宽1.49m。

二、技术参数

1、预应力钢束采用高强度、低松弛预应力钢绞线。

技术参数应符合ASTMA416-97的规定，钢绞线单根直径为Фj15.24mm，截面面积Ay＝140mm2，标准强度Ryb＝1860MPa，弹性模量Ey＝1.95×105MPa，松弛率为3.5%。

钢绞线应无损伤、无死弯、无锈蚀，有出厂合格证和试验、化验单。

使用前逐盘抽样做抗拉、抗弯试验，性能符合《预应力混凝土用钢绞线》（GB/T5224-1995）的规定方可使用。

2、其抗拉标准强度fpk=1860MPa，抗拉设计强度fpd=1260MPa，预应力钢绞线锚下张拉控制应力为0.75fpk=1395MPa，钢束张拉采用“双控”控制，混凝土强度大于等于设计强度的90%才能允许进行张拉正弯矩钢束。

3、锚具采用15-5型、15-6型和15-7型系列锚具及其配件，预应力管道采用圆形金属波纹管。

第三章编制依据

一、《混凝土结构工程施工质量验收规范》（50204）

二、《预应力混凝土用钢丝》（GB/T5223）

三、《预应力混凝土用钢绞线》（GB/T5224）

四、《预应力用锚具、夹具和连接器》（GB/T14370）

五、《建筑施工手册》

六、施工设计图纸

七、业主及监理单位下发的有关文件要求

第四章预应力张拉施工

一、施工前准备工作

1、对进场的纲绞线、锚具、夹片等，按技术规范规定

频率进行抽检、送检。

2、对现场制作的波纹管要安排技术人员跟班作业，发现问题即时解决。

3、对张拉机具提前到相关部门进行标定，以备正常施工。

4、对进场的水泥、砂、石要严把质量关，按批次、批量抽检。

二、预应力梁板施工

1、安装预应力钢束

（1）规范规定钢绞线束除蒸汽养护构件必须后穿束外，在其它条件下可以先穿也可以后穿，但本工程钢绞线为后穿，后穿钢绞线的优点在于孔道内可以保证有足够的空隙，使得压浆顺畅。

（2）后穿束时保证孔道畅通的方法：

对于圆形孔道，采用在波纹管内穿入硬质塑料管，塑料管外径比波纹管内径小1cm为宜，在混凝土浇筑完毕及时将塑料管拔出；对于扁波纹管孔道，采用在波纹管内穿入与设计相同根数的钢绞线，在混凝土浇筑完毕及时将钢绞线拔出。

（3）钢绞线截断宜采用切断机或砂轮锯，严禁使用电弧焊或气焊切割。

（4）钢绞线编束要保证钢绞线平行，不得缠绕，每1.0～1.5m用3～5根22号铁线绑扎，距端点2.0米范围每0.5米绑扎一道。

钢绞线编束后，将端头点焊在一起，然后用砂轮打磨端头，使之呈鸡蛋头形，以免穿束时戳坏波纹管，造成堵孔。

（5）穿束前须用压缩空气吹净管道内的水分等杂物，穿束时先将导线穿过孔道与预应力钢束连接在一起，以导线牵拉为主，以推为辅，穿束后检查预应力筋外露孔口情况，保证两端外露相等，并满足张拉要求，最后散开预应力钢束端头，以备安装锚具、千斤顶。

2、张拉顺序和张拉程序

（1）、张拉顺序

钢束张拉顺序应严格按图纸要求进行，预制箱梁一般是从上向下、横向对称、两端均匀张拉。

（2）、张拉程序

张拉力P0（10-15%σk）—→持荷3分钟（量测引伸量δ1）—→张拉倒总账拉吨位P—→持荷3分钟（量测引伸量δ2）—→回油、锚固—→量测引伸量δ3。

锚固时可采取两端同时补足预应力值后锚固，也可先在一端锚固后，再在另一端补足预应力值后锚固。

（3）、张拉设备：

张拉采用YT200型千斤顶，共2台，配套的油泵2台和辅助压浆泵2台，使用前（使用6个月）需进行标定检验。

（4）、张拉采用双向对称张拉。

锚具安装时夹片应先敲紧，外露量一致，根据设计锚下应力与钢束截面积计算出各阶段的张拉应力，并计算出各束的理论伸长值，用10%δK与15%δK之间的伸长值作为初始应力时的伸长值，据以计算钢束实际总伸长值，与理论伸长值之差≤6%时，张拉合格。

张拉结束后，用水泥浆将锚头封严密。

（5）张拉控制应力的计算

根据翼板的宽度不同边跨及中跨预应力筋束数不一，钢绞线应力为：

5、6、7束预应力筋

线段

L（m）

θ（rad）

kl+θu

e-（kl+θu）

N1

19.508

0.2443

0.09035

0.91361

N2

19.411

0.0436

0.04002

0.96077

张拉应力

钢束

5束N1

6束N2

6束N1

7束N2

P（KN）

976.5

1171.8

1171.8

1367.1

（6）平均张拉力：

Pp=P（1-e-（kx+uθ））/kx+uθ

Pp—预应力筋平均张拉力（N）；

P—预应力张拉端的张拉力（N）；

X—从张拉端至计算截面的孔道长度（m）；

θ—从张拉端至计算截面曲线孔道部分切线的夹角之和；

K—孔道每米局部偏差对摩擦的影响系数，取值0.0015；

U—预应力筋与孔道壁的摩擦系数，取值0.25；

钢束

5束N1

6束N2

6束N1

7束N2

Pp（KN）

933.75

1120.49

1148.77

1340.23

（7）伸长量：

ΔL=PP*L/AP*EP

PP—预应力平均张拉力（N）；

L—预应力筋的长度（mm）；

AP—预应力筋的截面面积（mm2），取140mm2；

Ep—预应力筋的弹性模量（N/mm2），取1.95×105N/mm2

钢束

5束N1

6束N2

6束N1

7束N2

ΔL（mm）

133.4

133.4

136.1

136.1

伸长量的测量在张拉过程中安排专业技术人员跟班作业，精确测量其伸长量，并对张拉应力进行控制，确保张拉施工满足设计及规范要求。

2、压浆

（1）、预应力筋张拉后，其孔道应尽早压浆，压浆采用水泥等级42.5级，同时水泥不得有结块，水泥浆强度设计有说明按设计配制，设计无说明时强度不小于30Mpa。

（2）、压浆顺序：

安装压浆嘴→安装稳压阀→压浆→稳压（过3～4min后）→拆除稳压阀。

在水泥浆中掺入水泥重量0.1%-0.4%的外加剂并搅拌均匀，开始压力加到0.5MPa左右，当压力升到0.7MPa时，另一端由水变为稀浆再到浓浆时，关闭稳压阀，稳压一分钟，使水泥浆在有压状态下稳固，保证压浆饱满。

3、封端

（1）用砂轮切割机切割锚头钢绞线，切割前用棉纱蘸水包住锚头钢绞线。

（2）切割后凿毛端头砼，，绑扎钢筋，安装模板，检查梁长，浇筑封头砼。

（3） 锚头混凝土表面应凿毛，凿净表面浮浆，露出粗骨料一个结合面。

（4）按图纸要求安装封锚钢筋网，牢固安装模板。

 （5）混凝土浇筑时小心振捣，防止出现蜂窝、空洞。

（6）避免梁体超长，控制梁长误差为（-10mm，＋5mm）。

 （7）注意端部混凝土养生。

4、堆放

当梁体砼达到强度时，用龙门吊或大吨位汽车吊吊放整齐。

场地应平整、压实，支点应正确。

并做好永久性标志、编号及制造日期。

封锚

预应力张拉，压浆后，在确认各项指标均符合设计及规范要求后，应及时封锚。

封锚前应对梁板端清理干净，并对砼凿毛。

在各道工序的施工过程中，均应安排技术人员认真填写各项施工记录，同时上道工序在监理工程师认可以后，方可进行下道工序。

每道工序均要严格把关，确保工程质量。

第五章危险源辨识与监控

一、预应力张拉施工事故的主要类型

1、锚具（或夹具）组装件破坏

2、台座倾覆或滑移

3、预应力钢绞线断裂或滑脱

4、张拉设备故障

5、不当操作事故

6、施工机具伤人

7、现场火灾或触电

二、引发事故主要原因

1、预应力钢绞线与锚具（或夹具）组件的锚固性能差

2、预应力钢绞线质量不合格

3、张拉机具失效

4、在不安全的天气条件下继续施工

5、作业面的外侧边缘与外电架空线路的边线之间没有保持安全操作距离

6、机具使用前没有进行检修，或操作不当

三、危险源监控

1、对预应力钢绞线的质量进行检查，对使用的机械、工具、

用具进行检查和监控

2、预应力钢绞线与锚具（或夹具）组装件静载试验测定的锚具效率系数和达到实测极限拉力时组装件受力长度的总应变来确定预应力筋与锚具（或夹具）组装件的锚固性能，并应满足循环次数为200万次的疲劳性能试验。

3、对台座的抗倾覆与抗滑移，张拉设备的工作性能进行监控。

4、对预应力结构混凝土的强度，模板支撑体系的拆除时间进行明确的规定和监控。

5、加强安全管理，对施工环境和条件进行监控。

附《千斤顶与压力表配套校验报告》